1、个性化教案化学平衡的状态、特征及判断标准适用学科 化学 适用年级 高三适用区域 全国 课时时长（分钟） 60min知识点 化学平衡状态等基本概念。化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。化学平衡状态的判定。教学目标 知识与技能：1、理解化学平衡状态等基本概念。2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。过程与方法：1、用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态，从而提高判断平衡状态、非平衡状态的能力。2、利用化学平衡的动态特征，渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。3、加强新知识的运用，找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关键，培养学生严谨的学习态度和思维习惯。情感态度价值观：通过从
2、日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等，提高学生的归纳和总结能力；通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系，提高知识的总结归纳能力。教学重点化学平衡的概念及特征教学难点 化学平衡状态的判断教学过程一、复习预习通过多媒体展示图片、视频等引起学生学习兴趣，引出本节课内容。二、知识讲解个性化教案化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使 N2 和H2 尽快地转变成 NH3 外，还需要考虑怎样才能使更多的 N2 和
3、H2 转变为 NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题化学平衡。考点/易错点 1可逆反应与不可逆反应思考大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢？开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。问不溶了是否就意味着停止溶解了呢？讲回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止。因为当蔗糖溶于水时，一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面，扩散到水里去；另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，当这两个相反的过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到了最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。讲所以说刚才回答说不溶了是不恰
4、当的，只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了，溶解并没有停止。我这里把这一过程做成了三维动画效果，以帮助大家理解溶解过程。投影演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。讲这时候我们就说，蔗糖的溶解达到了平衡状态，此时溶解速率等于结晶速率，是一个动态平衡。在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.可逆反应不能进行完全，高考经常在此处出题，判断反应是否已经达到平衡。学生经常出错在于对平衡的认识不清，不透彻。考点/易错点 2溶解平衡的建立开始时 v（溶解）v (结晶)平衡时 v（溶解）=v （结晶）个性化教案结论：溶解平衡是一种动态平衡经常考关于溶度积常数的问题，判断溶液
5、中物质存在等。此类题型较难，学生多为思考不深入导致出错。考点/易错点 3化学平衡状态定义：指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。问化学平衡有什么特征？投化学平衡状态的特征：(1)动：动态平衡 v(正)=v(逆)0(2)等：v(正)= v(逆)(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。在高考中经常出现选择题或大题，要
6、谨记化学平衡的特征。学生多由于对状态特征模糊不清而出错。三、例题精析【例题 1】将 1molN2 和 3molH2 充入一密闭容器中，使其在一定条件下达到平衡：反应为：N 2 + 3H2 = 2NH3 下列哪一状态一定是平衡状态（ ）A：N 2 、 H2 、 NH3 的总质量不随时间的延长而改变的状态B：单位时间内有 1molNH3 分解的同时，有 0.5molN2 和 1.5molH2 反应生成 NH3 的状态C：H 2 和 N2 体积百分含量之比不随时间的延长而改变的状态D：H 2 减少的速率等于 NH3 增加的速率的状态【答案】 B【解析】个性化教案解析：本题是对化学平衡状态实质的考查。
7、A ：由质量守恒定律可知，全部是气体参与的反应气体的总质量恒定，任何时候不随时间的延长而改变；B：重点强调 0.5molN2和 1.5molH2 反应生成 NH3，实际为正反应生成 1molNH3,同时已知又有 1molNH3 分解，即V 正 = V 逆 ，一定为平衡状态；C：N 2 和 H2 的初始体积比为 13，消耗的体积比也为13，故不论平衡和不平衡状态两者的体积比不变；D ：因 V（H2 ） V （NH3 ） = 32，当V（H2） =V（NH3） 时，平衡向逆反应方向移动，不是平衡状态。故本题答案为 B。【例题 2】对于在 SO2 + O2=2SO2 的平衡体系中加入由 18O 构成
8、的氧气，当平衡发生移动后，SO2 中 18O 的含量( )（填“增加” 、“减少”、“不变” ）；其原因是 ?【答案】增加；在 SO2 与 18O2 反应生成 S18O3 的同时，S 18O3 又分解生成 S18O2。【解析】本题考查化学平衡状态的特征。化学平衡是动态平衡，在平衡体系中加入由 18O 构成的氧气时，即增大了反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，生成更多含 18O 的 SO3，与此同时，逆反应也在不断进行，含 18O 的 SO3 分解，达新的平衡时，SO 2 中 18O 的含量增加。【例题 3】下列各组数据反映可逆反应 2A =B + 3C 达到平衡状态的是（ ）。正反应速率 逆反
9、应速率A：V A = 2 mol/LS VB= 2 mol/LSB：V A = 2 mol/LS VB = 1 mol/LSC：V A = 1 mol/LS VB = 1.5 mol/LSD：V A = 1 mol/LS VC= 1.5 mol/LS【答案】BD【解析】解析：本题考查对反应速率和化学平衡实质的理解。同一化学反应用不同物质表示的反应速率数值不同，但意义相同，速率之比等于方程式的系数之比；反应达平衡的实质是：同一物质的 V 正 =V 逆 。A 中的 VA 和 VB 虽然在数值上相同，但换算为同一种物质的速率统一用 A 或 B 表示时，就不难看出它们的生成速率和反应速率不相等；B 中
10、 VA = 2 个性化教案mol/LS 为正反应速率，将其用 B 物质来表示时：V B=VA/2 =2X（1/2 ）= 1mol/LS，与逆反应速率 VB= 1 mol/LS 相等，符合达平衡的实质，故 B 正确。同理判断 C 错，D 正确。故本题答案为 BD。四、课堂运用【基础】1. 在一定温度下，向 aL 密闭容器中加入 1 molX 气体和 2 molY 气体，发生如下反应：X（g）+ 2Y(g)=2Z(g) ，此反应达到平衡的标志是（ ）。A：容器内压强不随时间变化 B：容器内各物质的浓度不随时间变化C：容器内 X、Y、Z 的浓度之比为 122 D：单位时间消耗 0.1molX 同时生
11、成0.2molZ【答案】AB【解析】本题考查化学反应达平衡的等价标志。只要能推出同一物质的 V 正 =V 逆 的任何条件，都可作为判断反应达平衡的标志。A 中对前后气体体积不等的可逆反应，容器内压强不变，即是各物质的物质的量不变；B 中各物质的浓度不变，即单位时间内同一物质的消耗量等于生成量，都能得出 V 正 =V 逆， 故 A、B 正确。平衡时各物质的浓度比不一定是方程式的系数比，只有浓度的改变量之比等于方程式的系数比，故 C 不对；D 中单位时间内消耗0.1molX 时，不论反应是否达平衡一定生成 0.2molZ，D 不对。故本题答案为 A 和 B。2. 在一密闭容器中，反应 aA(g)
12、=bB(g) 达平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B 的浓度是原来的 60%，则（ ）。A：平衡向正反应方向移动了 B：物质 A 的转化率减少了C：物质 B 的质量分数增加了 D：a b【答案】 AC【解析】本题考查压强对平衡的影响。将容器体积增大一倍，相当减少体系的压强。若不考虑平衡移动，体积增大一倍，B 的浓度应为原来的 50%，现为原来的 60%，大于 50%，说明增大体积减少压强后平衡正向移动了，A 的转化率应增大， B 的质量分数也增大，由勒沙特列原理可知应有 a b 。故本题的答案为 A 和 C。个性化教案【巩固】1. 1molX 气体跟 amolY 气体
13、在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X（g）+aY（g）bZ （ g），反应达平衡后测得 X 的转化率为 50%。而且在同温同压下还测得反应前混合气的密度是反应后混合气体密度的 3/4，则 a 和 b 的数值可能是（ ）A: a = 1 b =1 B: a = 2 b = 1 C: a = 2 b = 2 D: a = 3 b = 2 【答案】AD【解析】本题考查化学平衡转化率的计算和阿伏加德罗定律的推论。根据题意：X（g） + aY（g） = bZ（g）起始量（mol）： 1 a 0转化量（mol）： 1x50%=0.5 0.5a 0.5b平衡量（mol）： 0.5 0.5a 0.5b平衡时
14、混合气体总物质的量为：0.5 + 0.5a + 0.5b （mol）。因为同温同压下反应前后混合气体的密度比为 3/4，根据阿伏加德罗定律，同温同压下气体密度与摩尔质量成正比，由于前后气体总质量恒定，即密度与物质的量成反比，则有：（0.5 + 0.5a + 0.5b）/（1 +a） = 3/4 得出， 1+a=2b，根据答案进行讨论，符合上式的只有 A 和 D，故本题答案为 A和 D。2. 人类目前对煤和石油的过度应用，使空气中的 CO2 浓度增大，导致地球表面温度升高，形成温室效应。科学家对 CO2 的增多带来的负面影响较为担忧，于是提出了将 CO2 通过管道输送到海底，这可减缓空气中 CO
15、2 浓度的增加。请你根据 CO2 的性质回答：（1）这样长期下去，将给海洋造成什么影响？（2）你认为消除这些影响的最好方法是什么？【答案】 （1）海水的酸性将增大，这样将破坏海洋的生态系统，带来不堪设想的后果（2）可采用减少对煤和石油产品的用量，开发新能源，大量种植绿色植物，将会减少CO2 在空气中的含量。【解析】本题考查化学平衡与生态平衡的联系。（1）根据气体的溶解度受压强影响的因素，CO2 在海底的溶解度将大大增加，且可以液体的形式存在，这时 CO2 和水将发生如下变化：CO2 +H2O = H2CO3 = H+ + HCO3- 。根据平衡移动原理， CO2 的溶解度增大，与水发生反应的程
16、度会增大，生成的碳酸增多，即整个平衡向右移动，所以海水的酸性将增大，这样将破坏海洋的生态系统，带来不堪设想的后果。（2）可采用减少对煤和石油产品的用个性化教案量，开发新能源，大量种植绿色植物，将会减少 CO2 在空气中的含量。【拔高】1. 某温度下向 1L 密闭容器中充入 1mol N2 和 3 mol H2，使反应 N2+3H22NH3 达平衡，平衡混合气中 N2、H 2、NH 3 的浓度分别为 M、N 、G(molL)如果温度不变，只改变初始物质的加入量，要求 M、N、G 保持不变，则 N2、H 2、NH 3 的加入量用x、y、z 表示时应满足的条件是：若 x=0，y=0，则 z= ；若
17、x=0.75 mol，则 y= ，z= ；x、y、z 取值必须满足的一般条件是(用含 x、y、z 方程表示，其中一个含 x、z，另一个含 y、z) 。若将上述条件改为恒温、恒压，其它均不变，则a若 x=0，y=0，则 z= ；b若 x=0.75 mol，则 y= ，z= ；cx、y、z 取值必须满足的一般条件是 。【答案】z=2 moly=2.25( mol)，z=0.5 mol 12zx32zyaz=0，y=0 时，z 为任意值bz=0.75(mol)时，y=0.75 3=2.25(mol)，z 为任意值。 cxy=13，即 y=3x 时 z 为任意值【解析】因 2 mol NH3 完全分解
18、时可得到 1 mol N2、3 mol H 2，故向同一容器中加入 2 molNH3 与加入 l mol N2、3 mol H 2 的混合气的起始浓度状态完全相同。z=0，y=0 时，N 2、H 2 的物质的量为 0，z=2 molz=0.75 mol 可认为是 N2 有 0.25 mol 已反应掉，同时消耗 H2 为 0.75 mol，生成 NH3为 0.5 mol，故而 y=3-0.75=2.25( mol)，z=0.5 mol。依上述思路知，生成 z mol NH3 时必消耗 mol N2， mol H2，故而z3z12zx2y如上述条件改为恒温、恒压，其它均不变时，只要 n(N2)n(
19、H 2)=13，n(NH 3)为任意值，均是同一平衡状态，故而个性化教案SO2 OS SO2 2 3 O3az=0，y=0 时，z 为任意值bz=0.75(mol)时，y=0.75 3=2.25(mol)，z 为任意值。cxy=13，即 y=3x 时 z 为任意值2. 如右图所示，将 4 mol SO2 和 2 mol O2 置于体积可变的等压容器中，在一定温度下发生反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，H0该反应达到平衡状态 A 时，测知气体的物质的量为 4.2 mol，SO 2、O 2、SO 3 的起始物质的量分别以现 a、b、c 表示(1)向达到平衡状态 A 的容器中通入少量
20、 O2，体系中 SO2 的体积分数 (填“增大”或“减小”或 “不变“)要使 SO2 的体积分数再变到与平衡状态 A 相同，可采取的措施是 或 。(2)若起始时 a=1.2 mol，B=0.6 mol，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态 A 相同，则起始时 c 的取值为 。(3)要使反应开始时向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态A 相同，则起始时 c 的取值范围为 。【答案】 (1)通入适量的 SO2 给体系升温(2)任意值(3)3.6C4【解析】(1)考查了勒夏特列原理的应用。(2)考查了等效平衡中恒温恒压的情况。只需加入的反应物的物质的量之比与反应方程式中对应物质的
21、计量数之比一致即可，C 的取值为任意值。(3)结合平衡计算考查反应方向及平衡移动的方向2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)起始时物质的量 4mol 2mol 0转化的物质的量 2x x 2x平衡时物质的量 4-2x 2-x 2x据题意有 6-x=4.2，x=1.8 mol，2x=3.6 mol，3.6C4 时，方能满足使反应开始时向逆反应方向进行的条件个性化教案课程小结对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。了解化学平衡状态等基本概念。化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。化学平衡状态
22、的判定。课后作业【基础】1.在一个固定体积的密闭容器中，加入 2molA 和 1molB，发生反应：2A（g）+B（g ） 3C（g）+D（g） ，达到平衡时 C 的浓度为 Wmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为 Wmol/L 的是（ ）A、4molA+2molB B、3molC+1molD+1molB C、3molC+1molD D、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD【答案】C【解析】根据等效平衡可得出选项 C 正确。2. 可逆反应 2NO2=2NO + O2 在密闭容器中发生，达到平衡的标志是（ ）单位时间内生
23、成 nmolO2 的同时生成 2nmolNO2单位时间内生成 nmolO2 的同时生成 2nmolNO用 NO2、NO 、O 2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 221 的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不在改变的状态A： B： C： D：【答案】A【解析】根据化学平衡时的状态特征分析得出 A 选项正确。【巩固】个性化教案1. 下列情况说明已达到化学平衡的是（ ）A、 某物质的体积不变 B、气体的密度不再发生变化 C、化学反应停止 D、某物质的质量分数不再发生变化【答案】D【解析】根据化学平衡的特点很容易得出答案 D。2. 下列说法
24、正确的是（ ）A、 化学平衡是动态的平衡 B、化学平衡时各物质的量分数扔可改变 C、化学平衡时温度必须是室温 D、化学平衡是不可逆反应的一种状态【答案】A【解析】根据(1)动：动态平衡 v(正)=v( 逆)0(2)等：v (正)= v(逆)(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。可判断出 A 项正确。【拔高】1. 甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。在一定温度下，向甲中通入 3mol N2 和 4mol H2，反应达到平衡时，生成 NH3 的物质的量为 amol。（1）相同温度下，向乙中通入 2molN
25、H3，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同。起始时乙中还通入了_mol N2 和_mol H2。（2）相同温度下，若向乙中通入 6mol N2 和 8mol H2，且保持压强与甲相等，当反应达到平衡时，生成氨的物质的量为 b mol，则 ab_12；若乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成氨的物质的量为 c mol，则 ac_12(填“ ”、 “”或“”) 。【答案】 （1）2mol N 2 和 1mol H2 （2） ab12 ac1 2 【解析】（1）当乙的容积与甲保持相同时，要达到等效平衡，则应满足乙中的投料量与甲中相等，将 2mol NH3 全部归到平衡的左边相当于 1mol N2 与 3mol H2，因此还差 2mol N2 和 1mol
